◦ 자신이 선택한 과목의 문제지인지 확인하시오.

◦ 문제지에 성명과 수험번호를 정확히 써 넣으시오.

◦ 답안지에 성명과 수험번호를 써 넣고, 또 수험번호와 답을 정확히 표시하시오.

◦ 과목을 선택한 순서대로 풀고, 답은 답안지의 ‘제1선택’란에서부터 차례대로 표시하시오.

◦ 문항에 따라 배점이 다르니, 각 물음의 끝에 표시된 배점을 참고하시오. 3점 문항에만 점수가 표시되어 있습니다. 점수 표시가 없는 문항은 모두 2점입니다.

2009학년도 10월 고2 학업성취도평가 문제지

과학탐구 영역 (물리Ⅰ)

성명			수험번호						2

1

제 4 교시

고 2	과학탐구 영역 (물리Ⅰ)

	과학탐구 영역 (물리Ⅰ)	고 2

16

1. 그림은 한 쪽 끝이 고정된 실의 다른 쪽 끝에 추를 매달고, P지점에서 가만히 놓은 추가 Q지점까지 운동하는 동안 추와 수평면 위에 생긴 그림자 위치를 일정한 시간 간격으로 나타낸 것이다. P, Q지점의 높이는 같다.

추가 P지점에서 출발하여 Q지점에 도달할 때까지 추와 그림자의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 이동 거리는 추가 그림자보다 크다. ㄴ. 평균 속도는 추와 그림자가 같다. ㄷ. 그림자는 등가속도 운동을 한다.

① ㄱ    ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

2. 그림 (가)는 철수가 직선상에서 자전거를 타고 있는 모습을, (나)는 자전거의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

(가)                          (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 0초부터 2초까지 자전거의 가속도의 크기는 1 [eqn: rm m/s ^{2}] 이다. ㄴ. 2초 때와 4초 때 자전거의 운동 방향은 서로 반대이다. ㄷ. 0초부터 5초까지 자전거의 변위의 크기는 5 m이다.

① ㄱ    ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

3. 그림 (가)는 무빙워크에 탄 철수, 영희, 민수를 나타낸 것으로, 영희와 민수는 각각 무빙워크 A, B 위에 서 있고 철수는 무빙워크 위에서 A가 움직이는 방향으로 걸어가고 있다. 그림 (나)는 지면에 서 있는 사람이 관측한 세 사람의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다.

1

(가)                                 (나)

0초부터 10초까지 세 사람의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 지면에 대한 영희와 민수의 속력은 같다. ㄴ. 민수에 대한 철수의 속도의 크기는 1 m/s이다. ㄷ. 영희와 민수는 5초일 때 교차한다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄱ, ㄷ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

4. 그림 (가)는 마찰이 없는 수평면 위에 실로 연결된 질량 1 kg인 물체 A와 3 kg인 물체 C 사이에 질량 2 kg인 물체 B를 놓고 C에 수평 방향으로 12 N의 일정한 힘을 작용하는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)에서 운동하던 A가 B를 밀면서 함께 운동하는 모습을 나타낸 것이다.

(가)

(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 실의 질량은 무시한다.) [3점]

		<보 기>
	ㄱ. (가)와 (나)에서 C에 작용하는 합력은 같다. ㄴ. 실이 A를 당기는 힘의 크기는 (나)에서가 (가)에서의 2 배이다. ㄷ. (나)에서 A가 B를 미는 힘의 크기는 4 N이다.

① ㄱ    ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

5. 그림은 질량이 각각 [eqn: M], [eqn: m] 인 물체 A, B를 실과 도르래로 연결한 후 A를 잡고 있는 모습을 나타낸 것이다.

2

잡고 있던 손을 놓았을 때, B의 가속도의 크기는? (단, 중력가속도는 [eqn: g]이고, 도르래와 실의 질량 및 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

① [eqn: {m} over {M} `g`]            ② [eqn: {m} over {4M+m} `g]        ③ [eqn: {m} over {M+m} `g]

④ [eqn: {M+m} over {M} `g]        ⑤ [eqn: {4M+m} over {m} `g]

6. 그림은 철수와 영희가 용수철 A, B를 마주 걸어 놓은 상태에서 당기고 있는 모습을 나타낸 것으로, A, B는 늘어난 길이가 각각 5 cm, 10 cm인 상태로 정지해 있다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. A가 B를 당기는 힘의 크기는 B가 A를 당기는 힘의 크기보다 크다. ㄴ. 용수철 상수는 A가 B의 2 배이다. ㄷ. A, B에 저장된 탄성력에 의한 위치에너지는 같다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄷ     ④ ㄱ, ㄴ     ⑤ ㄴ, ㄷ

7. 그림은 수평면에서 질량이 각각 2 kg, 1 kg인 물체 A, B를 실로 연결하고 수평 방향으로 10 N의 일정한 힘을 A에 작용하여 A, B를 일정한 속도로 운동시키는 모습을 나타낸 것이다.

B

A

수평면과 A, B 사이의 운동마찰계수가 같을 때, A, B에 작용하는 힘에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 실의 질량은 무시한다.)

		<보 기>
	ㄱ. A에 작용하는 마찰력의 크기는 10 N이다. ㄴ. A에 작용하는 합력은 0이다. ㄷ. A에 작용하는 마찰력의 크기는 B에 작용하는 마찰력의 크기의 2 배이다.

① ㄱ    ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

8. 그림 (가)와 같이 수평면 위에서 질량 2 kg의 물체에 수평 방향의 힘을 작용하여 일정한 속도로 운동시킬 때, 용수철의 늘어난 길이는 15 cm였다. 그림 (나)는 용수철에 작용하는 힘과 용수철의 늘어난 길이의 관계를 나타낸 것이다.

(가)                           (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력가속도는 10 [eqn: rm m/s ^{2}]이고, 용수철의 질량은 무시한다.)

		<보 기>
	ㄱ. 용수철 상수는 100 N/m이다. ㄴ. 수평면과 물체 사이의 운동마찰계수는 0.75이다. ㄷ. 이 용수철에 2 kg의 물체를 연직으로 매달았을 때 용수철이 늘어난 길이는 20 cm이다.

① ㄱ    ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

9. 그림은 질량 [eqn: M] 인 수레가 실험대와 접해 있는 모습을 나타낸 것으로, 질량 [eqn: m] 인 물체가 속력 [eqn: v _{}] 로 실험대 위에서 운동하고 있다. 수레의 AB면은 실험대 윗면과 같은 평면상에 있으며 수평면과 나란하다.

물체가 실험대를 지나 AB면으로 운동하여 AB면에서 물체와 수레의 속력이 같아졌을 때, 이 수레의 속력은? (단, 물체와 실험대, 수레와 수평면 사이의 마찰은 무시한다.) [3점]

① [eqn: {m} over {M} `v]            ② [eqn: {M} over {m} `v]            ③ [eqn: {M} over {m+M} `v]

④ [eqn: {m} over {m+M} `v]        ⑤ [eqn: {m+M} over {m} `v]

10. 그림과 같이 마찰이 없는 수평면에서 질량 [eqn: m] 인 물체가 속력 [eqn: v] 로 운동하다가 마찰이 있는 수평면 위에서 정지하였다. 물체가 정지할 때까지 마찰력이 물체에 한 일은 [eqn: W]  이다.

동일한 조건에서 물체의 질량과 속력을 각각 2 배로 하였을 때, 물체가 정지할 때까지 마찰력이 물체에 한 일은?

① [eqn: W]      ② 2[eqn: W]      ③ 4[eqn: W]      ④ 8[eqn: W]     ⑤ 16[eqn: W]

11. 그림 (가)와 같이 철수가 정지 상태인 질량 [eqn: m] 인 공에 수평 방향으로 힘을 작용하여 민수에게 던졌더니 공이 날아가는 동안 수평 방향의 속력은 [eqn: v] 로 일정하였다. 그림 (나)는 철수가 공에 힘을 작용한 순간부터 민수가 공을 받아 멈출 때까지 공에 작용한 수평 방향의 힘을 시간에 따라 나타낸 것이다. 0부터 [eqn: t _{1}]까지 시간은 [eqn: t _{2}]부터 [eqn: t _{3}]까지 시간보다 길다.

(가)                              (나)

철수

민수

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 0부터 [eqn: t _{1}]까지 그래프의 넓이는 [eqn: mv] 이다. ㄴ. 0부터 [eqn: t _{1}]까지 그래프의 넓이는 [eqn: t _{2}]부터 [eqn: t _{3}]까지 그래프의 넓이와 같다. ㄷ. 공에 수평 방향으로 작용한 평균 힘의 크기는 민수가 철수보다 크다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄱ, ㄷ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

12. 다음은 영희가 수행한 탐구과정이다.

[탐구과정]

(가) 그림과 같이 장치한 후 책상면에 놓인 수레를 밀어 책 사이에 끼워 놓은 막대자에 충돌시켜 막대자가 밀려 들어간 거리를 측정한다.

(나) 수레의 질량, 속력, 막대자 위에 올려 놓은 책의 권수를  다르게 하며 막대자가 밀려 들어간 거리를 측정한다.

(다) (나)에서 변화시킨 물리량 A를 [eqn: x]축으로, 막대자가 밀려들어간 거리를 [eqn: y]축으로 하여 그래프를 그린다.

과정 (다)의 결과 중 그래프와 같은 관계를 얻을 수 있는 A의 물리량으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 수레의 질량 ㄴ. 수레의 속력 ㄷ. 막대자 위에 올려 놓은 책의 권수

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄷ     ④ ㄱ, ㄴ     ⑤ ㄴ, ㄷ

13. 그림과 같이 수평면 위에서 질량이 같은 두 물체 A와 B를 용수철 상수가 각각 [eqn: k,```4k] 인 용수철에 대고 수평 방향으로 밀어 평형위치로부터 각각 [eqn: x]만큼 압축시켰다가 놓았더니, A, B가 충돌한 후 한 덩어리가 되어 운동하였다.

3

A가 용수철에서 분리된 직후의 속력이 [eqn: v] 일 때, 충돌 직후 한 덩어리가 된 물체의 속력은? (단, 용수철의 질량과 모든 마찰은 무시한다.) [3점]

① [eqn: {1} over {4} v]      ② [eqn: {1} over {2} v]      ③ [eqn: {2} over {3} v]      ④ [eqn: v]      ⑤ [eqn: 2v]

14. 그림은 총알이 수평 방향의 속력 [eqn: v] 로 날아와 마찰이 없는 수평면 A 위에 놓인 물체에 박힌 후 한 덩어리가 되어 마찰이 있는 균일한 재질의 수평면 B 위에서 미끄러지다가 정지한 모습을 나타낸 것이다.

동일한 조건에서 총알의 속력을 2[eqn: v] 로 하였을 때, 크기가 변하지 않는 물리량만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. 총알이 박힌 직후 물체의 운동에너지 ㄴ. B에서 물체에 작용하는 운동마찰력 ㄷ. B에서 정지할 때까지 물체가 미끄러진 거리

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄷ     ④ ㄱ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

15. 다음은 철수, 영희, 민수가 전류에 대해 나눈 대화 내용이다.

철수 : 전류의 세기는 단위 시간 동안 도선의 단면을 통과하는 전하량이야.

영희 : 세기와 방향이 주기적으로 변하는 전류를 직류라고 해.

민수 :  저항을 통과하는 동안 전류의 세기는 점점 감소해.

옳게 말한 사람만을 있는 대로 고른 것은?

① 철수	② 영희	③ 철수, 영희

④ 철수, 민수	⑤ 영희, 민수

16. 그림 (가)와 같이 전압이 일정한 전원장치에 연결된 금속선을 알코올램프로 가열하면서 금속선의 온도에 따라 전류의 세기를 측정하였더니 (나)와 같았다.

4

(가)                               (나)

전류

온도

금속선의 온도가 증가할 때 나타나는 현상에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도변화에 따른 금속선의 길이와 굵기 변화는 무시한다.)

		<보 기>
	ㄱ. 금속선의 저항값이 증가한다. ㄴ. 금속선의 비저항이 감소한다. ㄷ. 전압계에서 측정되는 전압이 감소한다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄱ, ㄷ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

17. 그림과 같이 전구 P와 Q, 저항, 전류계를 전압이 일정한 전원장치에 스위치가 열려진 채로 연결하였더니 P와 Q의 밝기가 같았다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

		<보 기>
	ㄱ. P, Q의 저항값은 같다. ㄴ. 스위치를 닫으면 P는 어두워진다. ㄷ. 스위치를 닫으면 전류계에서 측정되는 전류는 증가한다.

① ㄱ    ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

18. 그림 (가)와 (나)는 원통형 저항과 전구를 동일한 전압의 전원장치에 연결한 것을 나타낸 것이다. (가)에서 전구와 저항에 흐르는 전류의 비는 2 : 1 이다.

(가)                         (나)

(가)와 (나)에서 전구의 소비전력을 각각 [eqn: P _{(가)}~ ,```P _{(나)}]라 할 때, [eqn: P _{(가)`} ``:```P _{(나)}]는? [3점]

① 1 : 1    ② 1 : 3    ③ 1 : 9    ④ 3 : 1    ⑤ 9 : 1

19. 그림 (가)는 저항이 10 Ω인 전구를 전압이 일정한 전원장치에 연결한 회로를 나타낸 것이고, (나)의 A, B는 P와 Q사이에 연결할 저항을 나타낸 것이다. A는 길이가 [eqn: l] 이고, 단면적이 [eqn: S], B는 길이가 [eqn: {l} over {2}], 단면적이 2[eqn: S] 이다. A의 저항값은 20 Ω이고, A, B의 재질은 같다.

(가)                           (나)

A를 P와 Q 사이에 연결하였을 때 전압계와 전류계가 가리키는 값이 각각 [eqn: V _{rm 0 it}] , [eqn: I _{rm 0 it}] 이었다면, B를 P와 Q 사이에 연결하였을 때 전압계와 전류계가 가리키는 값을 옳게 짝지은 것은? [3점]

① [eqn: {2} over {3} V _{rm 0 it}] ,  [eqn: {2} over {3} I _{rm 0 it}]     ② [eqn: V _{rm 0 it}] ,  [eqn: I _{rm 0 it}]         ③ [eqn: {3} over {2} V _{rm 0 it}] ,  [eqn: {3} over {2} I _{rm 0 it}]

④  [eqn: 2V _{rm 0 it}] ,  [eqn: 2I _{rm 0 it}]        ⑤  [eqn: 3V _{rm 0 it}] ,  [eqn: 3I _{rm 0 it}]

20. 철수가 어느 휴일 하루 동안 방에서 사용하는 전기기구의   소비전력과 사용 시간을 조사하였더니 그림과 같았다.

세 전기기구를 220V에 연결할 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. 오후 8시에 컴퓨터에 흐르는 전류의 세기는 전기스탠드에 흐르는 전류의 세기보다 크다. ㄴ. 하루 동안 TV와 전기스탠드에서 소모되는 전기에너지는 같다. ㄷ. 3개의 전기기구 중 컴퓨터의 저항값이 가장 크다.

① ㄱ    ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄴ, ㄷ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

* 확인 사항

◦ 답안지의 해당란에 필요한 내용을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.